三种咸宁桂花精油的化学成分分析1知识讲解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。三种咸宁桂花精油的化学成分分析1-三种咸宁桂花精油的化学成分分析李发芳1，胡春芳2(1咸宁学院化生学院，湖北咸宁437100)(2塔里木大学，新疆阿拉尔2009级生物化学与分子生物学硕士研究生)摘要：鲜桂花采摘后自然干燥，利用超临界CO2流体萃取法分别萃取三种经过预筛选的咸宁桂花香气成分，再用气相色谱-质谱联用仪分析鉴定，并通过其总离子流色谱峰的峰面积进行归一化定量。结果表明:湖北咸宁产桂花用超临界CO2萃取精油的比率可高达0.19%。香味成分中紫罗兰酮类高可达36.97%，芳樟醇类高可达15.78%，

2、以及精油中少见不易挥发的脂肪酸及其酯类占40%以上，没发现生殖毒性的邻苯二甲酸酯类。超临界CO2萃取的咸宁桂花精油用于开发纺织、医药、化妆品和食品产品的潜力巨大。关键词：咸宁桂花；超临界CO2萃取；香气成分；气相色谱-质谱中图分类号：Q946StudyontheChemicalComponentsofThreeKindsofXianningOsmanthusEssentialOilLIFa-Fang1,HUChun-Fang2(1SchoolofChemistryandLifeScience,XianningUniversity,Xianning437100,Hubei,China)（2tar

3、iumuniversity,XinjiangAlaer）Abstract：Afternaturaldrying,threekindsofXianningosmanthusfragransvolatilesweresampledbysupercriticalCO2fluidextraction(SCFE)respectively.AccordingtoGCMSresults，themassfractionofmainaromaticcompoundswereinvestigatedthroughitstotalchromatographicpeakareaonthenormalizedquant

4、itative.ResultsshowedthatthehighyieldofHubeixianningosmanthusessentialoilflavoringcomponentswithSCFEmaybe0.19%.Thehighlinaloolmaybe36.97%,andVioletketoneis15.78%,theamountsoffattyacidandtheirestersmorethan40%,didntfindtheirreproductivetoxicityofphthalicacidesters.ItsuggeststhatextractingXianningosma

5、nthusoilwithSCFE,developingtextile,pharmaceutical,cosmeticandfoodrelatedproductshasgreatpotential.Keywords：Xianningosmanthusfragrans；SCFE;aromaticcompounds;GC-MSFoundationitem:基金项目：湖北省教育高校产学研合作资助项目(C2010064)作者简介：李发芳(1970-)，女(汉族)，湖北松滋人，博士，研究方向：桂花种质资源及其加工，电话E-mail:lff1970。寓涵富贵、崇高、吉祥、友好、纯真

6、、荣誉的名贵花卉桂花是我国十大特色花卉之一。湖北咸安以盛产桂花而闻名全国。中国桂花之乡-柏墩植桂历史已有1200余年，现年产桂花40万公斤，这里的银桂质量好、产量高。本文选取有代表性的三个咸宁银桂品种进行精油提取及其成分分析。植物精油的萃取，传统上使用压榨法、吸收法或水蒸气蒸馏法，其抽取率较低，且加热会破坏热敏感成份，以致影响其品质；若使用技术层次较高的有机溶剂法，则在脱除溶剂的过程中，会逸散在空气中，也就造成环安上的隐忧；同时精油中所残留的溶剂，对人体的健康也有疑虑。近年来，由于超临界流体(Supercriticalfluid，SCF)技术具有高效率、高产量、产品品质极为优良，且具安全、卫生

7、、环保等优点，故欧、美、日等国，广泛应用在香料、食品、医药、环境整治等方面。徐继明等研究发现1，水蒸汽蒸馏的桂花精油中存在邻苯二甲酸酯，属于环境雌激素。用超临界萃取（SCFE）2，3和GC-MS联用，麦秋君4分析了安徽六安市的桂花香气成分;巫华美等5共检出贵州银桂的60个成分。本文采取SCFE和GC-MS联用，分析湖北咸宁桂花,以便将柏墩桂花精油更科学、更安全地用于纺织、化妆品、药品和食品等领域。1实验1.1材料与仪器原料：银星、早银桂和矩叶银桂，近3年产量明显高于其它咸宁桂花品种。主要仪器：台湾金属研究发展中心超临界CO2萃取设备；安捷伦6890N气象色谱仪，美国Hewlett-Packar

8、d5973质谱仪，安捷伦7683系列自动进样器；1.2方法1.2.1鲜花的预处理清晨5点用竹竿敲落桂花，摘除杂物，整理干净后，室内阴干1.2.1SCFE萃取桂花精油原料用SS304溶剂萃取；萃取槽容积2L；最大压力：400bar；最高温度373K；CO2流量：9L/小时1.2.3GC/MS分析精油成分色谱柱：HP-5MS,0.25mm*30m*0.25m；起始流速：1.5mL/min(定量流动)；起始压力：11.57psi；气体载体：氦样本稀释：按1/20溶解在异丙醇中；加样量：1.0l；分离比率：100:1对采集到的质谱图中香气成分的定性。主要利用Wiley275.L和NIST98.L2个谱

9、库进行串联检索，并结合相关文献资料的查阅。2结果与讨论2.1咸宁桂花精油萃取银星,第一次试验萃取率約2g/125g(1.6%)。经过除蜡与水后,银星精油的实际萃取率為0.3g/155g(0.19%),早银桂的为0.1g/140g(0.07%),矩叶银桂的为0.2g/140g(0.14%)。从精油提取结果来看，银星和矩叶银桂的出油率较高。2.2咸宁桂花精油成分的GC-MS分析GC/MS分析咸宁桂花精油成分的质谱图见图1、2和3。利用Wiley275.L和NIST98.L2个谱库对采集到的质谱图中香气成分串联检索，并结合相关文献资料的查阅进行咸宁桂花精油的定量和定性。图1银星精油成分的质谱峰图Fi

10、gure1YinxingsessentialOilCompositionofMassSpectrum图2早银桂精油成分的质谱峰图Figure2ZaoyinguisessentialOilCompositionofMassSpectrum图3矩叶银桂精油成分的质谱峰图Figure3JuyeOsmanthusOilCompositionofMassSpectrum根据检测结果来看，银星、早银桂和矩叶银桂精油中都萃取出大量的脂肪酸及其酯类，包括棕榈酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯和硬脂酸乙酯等，含量都超过40%以上，是属于不易挥发的成分，少见于精油；而反式氧化芳樟醇、顺式氧化芳樟醇、紫罗兰

11、酮、紫罗兰醇則被认为是桂花的主要香气来源，同時也是桂花精油中的主要成分。银星中紫罗兰酮的含量达到36.97%，芳樟醇含13.11%；矩叶银桂中紫罗兰酮的含量达到30.22%，芳樟醇含15.78%。具体成分及其含量见表1。表1银星、早银桂和矩叶银桂的精油成分Table1EssentialIngredientsofYinXing,ZaoYeYinGuiandJuYeYinGuiRT香气成分含量(%)银星早银桂矩叶银桂15.5反式氧化芳樟醇（呋喃型）0.750.886.6216.26顺式氧化芳樟醇（呋喃型）2.010.423.320.47环氧芳樟醇（吡喃型）1.690.41.9827.581,2,4

12、-三甲基-1-环己烯-4-甲醛-0.529.128-羟基芳樟醇2.590.72-30.07反式氧化芳樟醇（吡喃型）2.32-30.21顺式氧化芳樟醇（吡喃型）3.750.863.8831.14莰烯0.27-31.95二氢紫罗兰酮0.480.461.9332.29二氢紫罗兰醇8.891.086.333.91紫罗兰酮-1.1640.143-氧-紫罗兰酮5.680.741.8840.81环苯酚四氢吡咯烷0.41-40.983-氧-紫罗兰酮1.19-41.363-氧-紫罗兰酮3.93-42.463-氧-7，8-二氢-紫罗兰酮1.620.621.4542.8二氢-3氧-紫罗兰酮15.26.9617.54

13、4.32羟基对二苯代乙烯-0.971.3444.59肉豆蔻酸0.752.48-46.87叶绿醇乙酸盐0.53-51.31棕榈酸15.834.47.0751.76棕榈酸乙酯4.61-8.8452.39十八醛1.15-55.16十二炔-5.4255.24十八碳二烯酸（亚麻油酸）11.5-55.35亚油酸乙酯4.0220.67.2655.48亚油酸酯6.793.515.955.72硬脂酸（十八烷酸）-3.32-3结论目前，作为化妆品和食用香精的桂花材料一般是用水蒸汽蒸馏法和溶剂提取得到的精油和浸膏，其中的安全性有待进一步考虑。湖北咸宁桂花采用SCFE技术萃取和GC-MS联用，共鉴定出28个化合物。其

14、中，顺式芳樟醇、反式芳樟醇、紫罗兰酮、脂肪酸及其酯类为主要成分，未见环境雌激素邻苯二甲酸酯类化合物，质量极佳。杭州产桂花顺-罗勒烯含量高，芳樟醇含量较低6；安徽六安桂花含Y-癸内酯，但其脂肪酸、酯类和紫罗兰酮含量较咸宁桂花低。芳樟醇氧化物具有清香带甜的木青气息，紫罗兰酮具有花香并带果香，以柔甜为主，脂肪酸及其酯类具蜡香气息，香气浓郁。咸宁桂花自然生长，施人蓄腐熟肥料，不用农药和化学肥料、属于绿色产品。银星和矩叶银桂花瓣厚、产量明显高于其他品种，具有浓郁甜蜜的幽清香韵，特别是银星树形优美。建议将银星和矩叶银桂作为商品品种发展栽培。另外，SCFE提取的精油没有污染人体和环境的香气成分，非常适合进一步开纺织、药物和饲料等产品。参考文献1徐继明，吕金顺.桂花精油化学成分研究.分析试验室.2007，26(1)：39-41.2JohnA.Henning,RobertJ.Core,JorgeL,GardeaTorresdey.ExtractingVolatileCompoundsfromSinglePlantsusingSupercritic